CN114619575A - 一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，包括：机架，所述机架的顶部设置有吊环，所述机架与基坑侧墙固定连接；纵移装置，其包括环形支架和驱动装置，所述环形支架套设在所述机架的外周，且与所述机架的侧壁滑动连接，所述驱动装置固定设置在所述环形支架上，用以驱动所述环形支架沿所述机架的侧壁竖向滑动；凿毛装置，其包括横移小车、凿毛设备和驱动电机，所述凿毛设备和所述驱动电机均固定设置在所述横移小车上，所述驱动电机带动所述横移小车沿所述环形支架移动；控制器，其分别与所述驱动装置、所述凿毛设备和所述驱动电机电连接。本发明无需人工操作凿毛设备进行凿毛作业，可单次实现基坑多个侧墙凿毛。

Description

一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置及方法

技术领域

本发明涉及基坑凿毛设备领域。更具体地说，本发明涉及一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置及方法。

背景技术

凿毛是对已经完成的主体结构面进行处理，从而使两个施工阶段的施工面粘结牢固的一道工序。目前，一般由工人手持机械式凿毛器进行凿毛，工作效率低，劳动强度高，移动不便，不利于控制，且存在对环境污染大的问题。对于狭小深基坑侧墙，由于作业面狭窄且深度较大，采用人工凿毛，还存在安全风险高的问题，且凿毛施工质量无法得到保证。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，包括：

机架，其为矩形框架；所述机架的顶部设置有吊环，用以与起重设备连接；所述机架与基坑侧墙固定连接；

纵移装置，其包括环形支架和驱动装置，所述环形支架套设在所述机架的外周，且与所述机架的侧壁滑动连接，所述驱动装置固定设置在所述环形支架上，用以驱动所述环形支架沿所述机架的侧壁竖向滑动；

凿毛装置，其包括横移小车、凿毛设备和驱动电机，所述凿毛设备和所述驱动电机均固定设置在所述横移小车上，所述驱动电机带动所述横移小车沿所述环形支架移动；

控制器，其分别与所述驱动装置、所述凿毛设备和所述驱动电机电连接。

优选的是，还包括支撑装置，所述支撑装置包括多台液压千斤顶，任意所述液压千斤顶水平设置，其固定端与所述机架的侧壁固定连接，活动端朝向基坑的侧墙；多台所述液压千斤顶对称设置在所述机架两相对的侧壁上。

优选的是，所述驱动装置包括多台卷扬机，多台所述卷扬机沿所述环形支架的中心对称设置在所述环形支架的内侧壁上，任意所述卷扬机上的钢丝绳与所述机架的顶部连接。

优选的是，所述机架的侧壁上竖直设置有至少四个纵移导轨，所述纵移导轨对称设置在所述机架1两相对的侧壁上；所述纵移导轨为T型导轨，所述环形支架上对应设置有多个与所述纵移导轨相配合的滑槽。

优选的是，其中一个所述纵移导轨的两端分别设置有上限位传感器和下限位传感器，所述上限位传感器和所述下限位传感器分别与所述控制器电连接。

优选的是，所述环形支架上设置有水平距离传感器，用以测量水平距离传感器所在位置到所述横移小车之间的距离；所述机架的底部设置有竖向距离传感器，用以测量竖向距离传感器所在位置到基坑底面之间的距离；所述水平距离传感器和所述竖向距离传感器分别与所述控制器电连接。

优选的是，还包括图像识别装置，其设置在所述横移小车上，所述图像识别装置包括监控摄像头和探照灯，所述监控摄像头用以拍摄所述凿毛设备的凿毛作业过程；所述控制器包括图像识别模块，所述图像识别模块用以接收并分析所述监控摄像头拍摄的图像。

优选的是，所述机架包括一对平行设置的矩形架，一对所述矩形架之间通过多个伸缩杆连接，所述纵向导轨对称设置在一对所述矩形架上。

优选的是，所述环形支架包括一对固定轨道和多个连接轨道，一对固定轨道分别对应与一对所述矩形架上的纵向导轨滑动连接，一对固定轨道的两端分别通过至少一个连接轨道连接。

本发明还有一个目的是提供一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的方法，包括以下步骤：

S1、使用起重设备将机架吊至狭小深基坑内；

S2、启动固定装置的各液压千斤顶，将机架顶撑固定在基坑侧墙上；

S3、启动凿毛设备进行凿毛作业，图像识别装置对凿毛区域进行拍摄，当前区域凿毛完成时，启动横移小车带动凿毛机构沿环形支架移动，进行下个区域凿毛作业；

S4、当横移小车沿环形支架移动一圈回到初始位置时，启动驱动装置的卷扬机，将环形支架和凿毛装置向上提升，提升高度为凿毛设备单次凿毛的有效高度；

S5、重复S3和S4，直至环形支架达到纵向导轨上的上限位传感器所在位置，然后通过卷扬机将环形支架和凿毛装置复位至纵向导轨上的下限位传感器所在位置；

S6、回缩固定装置的各液压千斤顶，使用起重设备将机架下放，下放高度为装置单次有效凿毛高度，装置单次有效凿毛高度等于纵向导轨上的上限位传感器和下限位传感器之间的距离；

S7、重复S2-S6，直至竖向距离传感器提示机架到达基坑底部，回缩固定装置的各液压千斤顶，利用起重设备将机架移动至下一待凿毛区域。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明提供的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，无需工作人员下基坑作业，降低了人员施工安全风险，并且通过凿毛装置和纵移装置能够实现对基坑多个侧面的凿毛作业，在起重设备的辅助下可以完成基坑侧面整个作业面的凿毛施工；

2、本发明提供的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，结构简单紧凑，易于控制和使用，且可根据深基坑平面尺寸调整装置宽度，实用性高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一实施例中所述机架的主视图；

图2为本发明上述实施例中所述机架的俯视图；

图3为本发明上述实施例中所述机架的侧视图；

图4为本发明上述实施例中所述横移小车的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～图4所示，本发明提供一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，包括：

机架1，其为矩形框架；所述机架1的顶部设置有吊环6，用以与起重设备连接；所述机架1与基坑侧墙固定连接；

纵移装置，其包括环形支架3和驱动装置4，所述环形支架3套设在所述机架1的外周，且与所述机架1的侧壁滑动连接，所述驱动装置4固定设置在所述环形支架3上，用以驱动所述环形支架4沿所述机架1的侧壁竖向滑动；

凿毛装置7，其包括横移小车71、凿毛设备73和驱动电机，所述凿毛设备73和所述驱动电机均固定设置在所述横移小车71上，所述驱动电机带动所述横移小车71沿所述环形支架3移动；

控制器，其分别与所述驱动装置4、所述凿毛设备73和所述驱动电机电连接。

在这种技术方案中，所述凿毛设备73随所述横移小车71一同沿所述环形支架3绕所述机架1的外周移动。较优地，所述环形支架3可设置供所述横移小车行走的轨道，以增加所述横移小车71的稳定性。所述横移小车71可采用常规的带轮小车，通过所述驱动电机带动车轮转动，从而实现所述横移小车71在所述环形支架3上移动。当所述机架1与基坑侧壁固定连接后，启动所述凿毛设备73进行凿毛作业。所述凿毛设备73可选用高压水枪凿毛机。所述凿毛设备73完成当前区域的凿毛作业后，通过所述横移小车71带动其平移至下一作业区域，直至绕所述环形支架3一周。然后通过所述驱动装置4带动所述环形支架3以及所述环形支架3上的凿毛装置7一同上移一个所述凿毛设备73的作业高度，待在高度下完成绕所述环形支架3一周的凿毛作业后，继续提升所述环形支架3和所述凿毛装置7，直至所述环形支架3已被提升至所述机架1的最高点。然后解除所述机架1与基坑侧壁的固定连接，通过起重设备将全部装置起吊至下一凿毛区域，继续进行凿毛作业。上述过程中，通过所述控制器控制所述驱动装置4、所述凿毛设备73和所述驱动电机的启闭和运行功率，无需工作人员下基坑作业，降低了人员施工安全风险。并且通过所述凿毛装置7和所述纵移装置能够实现对基坑多个侧面的凿毛作业，在起重设备的辅助下可以完成基坑侧面整个作业面的凿毛施工。

在另一种实施例中，还包括固定装置5，所述固定装置5包括多台液压千斤顶，任意所述液压千斤顶水平设置，其固定端与所述机架1的侧壁固定连接，活动端朝向基坑的侧墙；多台所述液压千斤顶对称设置在所述机架1两相对的侧壁上。

在这种技术方案中，当所述机架1在起重设备的辅助下被吊装至待凿毛位置后，启动各所述液压千斤顶，使各所述液压千斤顶的活动端均抵接于基坑侧墙上，将所述机架1与基坑侧墙固定。各所述液压千斤顶均与所述控制器连接，以便于同步控制各所述液压千斤顶。

在另一种实施例中，所述驱动装置4包括多台卷扬机，多台所述卷扬机沿所述环形支架3的中心对称设置在所述环形支架3的内侧壁上，任意所述卷扬机上的钢丝绳与所述机架1的顶部连接。

在这种技术方案中，通过所述卷扬机带动所述环形支架3沿所述机架1竖向移动。各所述卷扬机需同步启动，以使得所述环形支架3得以平稳上升或下降，因此各所述卷扬机与所述控制器连接，以便于同步控制各所述卷扬机。

在另一种实施例中，所述机架1的侧壁上竖直设置有至少四个纵移导轨11，所述纵移导轨11对称设置在所述机架1两相对的侧壁上；所述纵移导轨11为T型导轨，所述环形支架3上对应设置有多个与所述纵移导轨11相配合的滑槽。

在这种技术方案中，所述环形支架3通过滑槽与所述机架1上的纵移导轨11相配合，在所述驱动装置4的作用下沿所述纵移导轨11上下滑动。考虑到所述环形支架3在移动时的稳定性，所述纵移导轨11采用T型导轨，以限制所述环形支架3在水平方向的晃动。

为进一步加强对所述环形支架3上下滑动的控制，其中一个所述纵移导轨11的两端分别设置有上限位传感器10和下限位传感器9，所述上限位传感10器和所述下限位传感器9分别与所述控制器电连接。当所述上限位传感10器或所述下限位传感器9监测到所述环形支架3靠近时，通过所述控制器控制所述驱动装置4停止带动所述环形支架3继续上升或下降。

在另一种实施例中，所述环形支架3上设置有水平距离传感器8，用以测量水平距离传感器8所在位置到所述横移小车71之间的距离；所述机架1的底部设置有竖向距离传感器2，用以测量竖向距离传感器2所在位置到基坑底面之间的距离；所述水平距离传感器8和所述竖向距离传感器2分别与所述控制器电连接。

在这种技术方案中，通过所述水平距离传感器8作为所述横移小车71的初始位置标志，并通过测量其自身至所述横移小车71之间的距离判断所述横移小车是否已沿所述横移支架移动一圈。通过所述竖向距离传感器2判断所述机架1是否到达基坑底部。

在另一种实施例中，还包括图像识别装置，其设置在所述横移小车71上，所述图像识别装置包括监控摄像头74和探照灯72，所述监控摄像头74用以拍摄所述凿毛设备73的凿毛作业过程；所述控制器包括图像识别模块，所述图像识别模块用以接收并分析所述监控摄像头拍摄的图像。

在这种技术方案中，施工人员可以通过所述图形识别装置远程监控所述凿毛设备73的凿毛作业过程，及时了解凿毛作业进度，并通过所述控制器所述横移小车71或所述纵移装置移动。

在另一种实施例中，所述机架1包括一对平行设置的矩形架13，一对所述矩形架13之间通过多个伸缩杆12连接，所述纵向导轨11对称设置在一对所述矩形架13上。

在这种技术方案中，通过所述伸缩杆12来调整一对所述矩形架13之间的距离，即调整所述机架1的宽度，从而适应不用宽度的基坑侧墙凿毛作业，而无需根据不同的基坑宽度制作不同的机架。

在另一种实施例中，所述环形支架3包括一对固定支架31和多个连接支架32，一对固定支架31分别对应与一对所述矩形架13上的纵向导轨11滑动连接，一对固定支架31的两端分别通过至少一个连接支架32连接。

在这种技术方案中，一对所述固定支架31之间的距离通过不同数量的连接支架32来调整，以适应一对所述矩形架13之间距离的变化。即一对所述矩形架13之间的距离增加时，可分别在一对所述固定支架31的两端增加所述连接支架32的数量。所述固定支架31与所述连接支架32以及两个所述连接支架32之间可拆卸连接，且稳定性需满足所述横移小车71的通过需求。

本发明还提供了一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的凿毛方法，包括以下步骤：

S1、使用起重设备将机架1吊至狭小深基坑内；

S2、启动固定装置5的各液压千斤顶，将机架1顶撑固定在基坑侧墙上；

S3、启动凿毛设备73进行凿毛作业，图像识别装置对凿毛区域进行拍摄，当前区域凿毛完成时，启动横移小车71带动凿毛机构沿环形支架3移动，进行下个区域凿毛作业；

S4、当横移小车71沿环形支架3移动一圈回到初始位置时，启动驱动装置4的卷扬机，将环形支架3和凿毛装置7向上提升，提升高度为凿毛设备73单次凿毛的有效高度；

S5、重复S3和S4，直至环形支架3达到纵向导轨11上的上限位传感器10所在位置，然后通过卷扬机将环形支架3和凿毛装置7复位至纵向导轨11上的下限位传感器9所在位置；

S6、回缩固定装置5的各液压千斤顶，使用起重设备将机架1下放，下放高度为装置单次有效凿毛高度，装置单次有效凿毛高度等于纵向导轨11上的上限位传感器10和下限位传感器9之间的距离；

S7、重复S2-S6，直至竖向距离传感器2提示机架1到达基坑底部，回缩固定装置5的各液压千斤顶，利用起重设备将机架1移动至下一待凿毛区域。

在上述过程中，初始状态时，所述环形支架3位于所述纵向导轨11上的下限位传感器9所在位置，所述横移小车71从所述水平距离传感器8所在位置开展当前高度下的第一次凿毛作业，完成后沿所述环形支架3移动，当所述水平距离传感器8测得所述横移小车71再次回到初始位置时，所述控制器控制所述驱动装置4的各卷扬机启动，向上提升所述环形支架3。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，包括：

机架，其为矩形框架；所述机架的顶部设置有吊环，用以与起重设备连接；所述机架与基坑侧墙固定连接；

纵移装置，其包括环形支架和驱动装置，所述环形支架套设在所述机架的外周，且与所述机架的侧壁滑动连接，所述驱动装置固定设置在所述环形支架上，用以驱动所述环形支架沿所述机架的侧壁竖向滑动；

凿毛装置，其包括横移小车、凿毛设备和驱动电机，所述凿毛设备和所述驱动电机均固定设置在所述横移小车上，所述驱动电机带动所述横移小车沿所述环形支架移动；

控制器，其分别与所述驱动装置、所述凿毛设备和所述驱动电机电连接。

2.如权利要求1所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，还包括固定装置，所述固定装置包括多台液压千斤顶，任意所述液压千斤顶水平设置，其固定端与所述机架的侧壁固定连接，活动端朝向基坑的侧墙；多台所述液压千斤顶对称设置在所述机架两相对的侧壁上。

3.如权利要求1所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，所述驱动装置包括多台卷扬机，多台所述卷扬机沿所述环形支架的中心对称设置在所述环形支架的内侧壁上，任意所述卷扬机上的钢丝绳与所述机架的顶部连接。

4.如权利要求1所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，所述机架的侧壁上竖直设置有至少四个纵移导轨，所述纵移导轨对称设置在所述机架两相对的侧壁上；所述纵移导轨为T型导轨，所述环形支架上对应设置有多个与所述纵移导轨相配合的滑槽。

5.如权利要求4所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，其中一个所述纵移导轨的两端分别设置有上限位传感器和下限位传感器，所述上限位传感器和所述下限位传感器分别与所述控制器电连接。

6.如权利要求1所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，所述环形支架上设置有水平距离传感器，用以测量水平距离传感器所在位置到所述横移小车之间的距离；所述机架的底部设置有竖向距离传感器，用以测量所述竖向距离传感器所在位置到基坑底面之间的距离；所述水平距离传感器和所述竖向距离传感器分别与所述控制器电连接。

7.如权利要求1所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，还包括图像识别装置，其设置在所述横移小车上，所述图像识别装置包括监控摄像头和探照灯，所述监控摄像头用以拍摄所述凿毛设备的凿毛作业过程；所述控制器包括图像识别模块，所述图像识别模块用以接收并分析所述监控摄像头拍摄的图像。

8.如权利要求4所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，所述机架包括一对平行设置的矩形架，一对所述矩形架之间通过多个伸缩杆连接，所述纵向导轨对称设置在一对所述矩形架上。

9.如权利要求8所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置，其特征在于，所述环形支架包括一对固定轨道和多个连接轨道，一对固定轨道分别对应与一对所述矩形架上的纵向导轨滑动连接，一对固定轨道的两端分别通过至少一个连接轨道连接。

10.一种使用如权利要求1-9任一项所述的适用于狭小深基坑侧墙凿毛的装置的凿毛方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使用起重设备将机架吊至狭小深基坑内；

S2、启动固定装置的各液压千斤顶，将机架顶撑固定在基坑侧墙上；

S3、启动凿毛设备进行凿毛作业，图像识别装置对凿毛区域进行拍摄，当前区域凿毛完成时，启动横移小车带动凿毛机构沿环形支架移动，进行下个区域凿毛作业；

S4、当横移小车沿环形支架移动一圈回到初始位置时，启动驱动装置的卷扬机，将环形支架和凿毛装置向上提升，提升高度为凿毛设备单次凿毛的有效高度；

S5、重复S3和S4，直至环形支架达到纵向导轨上的上限位传感器所在位置，然后通过卷扬机将环形支架和凿毛装置复位至纵向导轨上的下限位传感器所在位置；

S6、回缩固定装置的各液压千斤顶，使用起重设备将机架下放，下放高度为装置单次有效凿毛高度，装置单次有效凿毛高度等于纵向导轨上的上限位传感器和下限位传感器之间的距离；

S7、重复S2-S6，直至竖向距离传感器提示机架到达基坑底部，回缩固定装置的各液压千斤顶，利用起重设备将机架移动至下一待凿毛区域。

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